FOURIER_SERIES Telegram 521
Вбитый шуруп держится лучше вкрученного гвоздя?

Если коротко — не всегда. Механика забивания шурупа основана на том, что его потом охватят волокна древесины. Гвоздь держится на основании того же: упругие волокна стараются распрямиться и удержать его.

Как это ни странно, бывают винтовые гвозди, которые забиваются как раз, чтобы раздвигать волокна, а не разрывать их. Они, по сути, и есть специальные шурупы для забивания.

А теперь давайте возьмём деревянные гвозди.

Есть ещё более интересный эффект. Дело в том, что дерево — это отчасти полимер. В нём лигнин. А как и любой полимер, он отлично плавится! Точнее, переходит в вязкотекучее состояние, как любой нормальный аморфный полимер, до самого плавления не доходит.

Первое, что можно сделать — стрелять гвоздём в дерево со всей дури. Молотком такого усилия не добиться, а вот нейлером можно получить очень высокий нагрев гвоздя. Он вплавится в дерево. Расплавленный лигнин обволакивает гвоздь, а потом застывает, создавая подобие клеевого шва. Фактически, гвоздь оказывается впаянным в структуру дерева. Гвозди можно докрутить, делая полимерное покрытие. Оно ещё работает как смазка на первом участке.

Эту технологию ещё больше докрутили и сделали гвозди LignoLoc из прессованого бука, которые забиваются пневматическим нейлером. Деревянный гвоздь буквально вваривается в деталь.

Теперь в целом про сварку дерева трением. Мы привыкли, что дерево горит, но не плавится. Так-то мы соединяем деревянные детали клеем, гвоздями или винтами. Но примерно 25 лет назад научились сваривать лигнином.

Древесина состоит в основном из 3 компонентов:
— Целлюлоза — длинные прочные волокна. Это структура.
— Гемицеллюлоза — полимер, который помогает связывать волокна целлюлозы. Это арматура.
— Лигнин — cложный полимер, который заполняет пространство между волокнами целлюлозы и гемицеллюлозы. Лигнин придаёт дереву жёсткость, прочность и защищает его от биологического разрушения. Это наполнитель.

Типичная история — заготовки сжимаются, одну крутят около 1500 оборотов в минуту, догревают шов до 180-250 градусов, лигнин и гемицеллюлоза достигают своей температуры стеклования. Они размягчаются и превращаются в вязкую массу. Она проникает в поры и смешивается с волокнами целлюлозы обеих заготовок. Вращение резко прекращается, а давление сохраняется ещё немного. Размягчённый лигнин быстро остывает и затвердевает, образуя прочный монолитный композитный слой. Фактически, волокна целлюлозы из двух разных кусков дерева оказываются "впаяны" в общую матрицу из застывшего лигнина. Процесс занимает от 5 до 15 секунд.

Сваривают не только вкручиванием, но и вибрацией.

Вот первая работа про метод и оценку прочности соединения.

Вот химический анализ. Самоконденсация лигнина — образует новые поперечные связи (Ar–Ar, Ar–CH2–Ar), создавая прочную сетчатую структуру. Тут тщательнее изучается трение и разные породы дерева. Тут про сравнение с горячим прессованием. Точный подсчёт прочности и модель расчёта. Больше про породы.

Так что можно быстро-быстро вкрутить гвоздь, и всё будет отлично! Он будет держаться прочнее правильно вкрученного самореза по дереву, примерно как вклеенный хорошим клеем шкант, прочнее шурупа и точно прочнее обычного гвоздя минимум на порядок. Но хрен вы его вытащите, образуется монолитный слой. То есть если вы так собрали шкаф, разобрать и перевезти уже не выйдет (точнее, разобрать и перевезти выйдет, а вот нормально собрать назад уже нет).

Вопрос для субботы, дня упоротых вопросов, задали @DGNLTD и Александр Клейменов.

--
Вступайте в ряды Фурье!
— Пациент, вынуть гвоздь из вашей головы стоит 10 тысяч рублей.
— Но у меня же ОМС!
— По ОМС можем только загнуть!
2🔥342👍8876🤯20🤡7🤝3



tgoop.com/Fourier_series/521
Create:
Last Update:

Вбитый шуруп держится лучше вкрученного гвоздя?

Если коротко — не всегда. Механика забивания шурупа основана на том, что его потом охватят волокна древесины. Гвоздь держится на основании того же: упругие волокна стараются распрямиться и удержать его.

Как это ни странно, бывают винтовые гвозди, которые забиваются как раз, чтобы раздвигать волокна, а не разрывать их. Они, по сути, и есть специальные шурупы для забивания.

А теперь давайте возьмём деревянные гвозди.

Есть ещё более интересный эффект. Дело в том, что дерево — это отчасти полимер. В нём лигнин. А как и любой полимер, он отлично плавится! Точнее, переходит в вязкотекучее состояние, как любой нормальный аморфный полимер, до самого плавления не доходит.

Первое, что можно сделать — стрелять гвоздём в дерево со всей дури. Молотком такого усилия не добиться, а вот нейлером можно получить очень высокий нагрев гвоздя. Он вплавится в дерево. Расплавленный лигнин обволакивает гвоздь, а потом застывает, создавая подобие клеевого шва. Фактически, гвоздь оказывается впаянным в структуру дерева. Гвозди можно докрутить, делая полимерное покрытие. Оно ещё работает как смазка на первом участке.

Эту технологию ещё больше докрутили и сделали гвозди LignoLoc из прессованого бука, которые забиваются пневматическим нейлером. Деревянный гвоздь буквально вваривается в деталь.

Теперь в целом про сварку дерева трением. Мы привыкли, что дерево горит, но не плавится. Так-то мы соединяем деревянные детали клеем, гвоздями или винтами. Но примерно 25 лет назад научились сваривать лигнином.

Древесина состоит в основном из 3 компонентов:
— Целлюлоза — длинные прочные волокна. Это структура.
— Гемицеллюлоза — полимер, который помогает связывать волокна целлюлозы. Это арматура.
— Лигнин — cложный полимер, который заполняет пространство между волокнами целлюлозы и гемицеллюлозы. Лигнин придаёт дереву жёсткость, прочность и защищает его от биологического разрушения. Это наполнитель.

Типичная история — заготовки сжимаются, одну крутят около 1500 оборотов в минуту, догревают шов до 180-250 градусов, лигнин и гемицеллюлоза достигают своей температуры стеклования. Они размягчаются и превращаются в вязкую массу. Она проникает в поры и смешивается с волокнами целлюлозы обеих заготовок. Вращение резко прекращается, а давление сохраняется ещё немного. Размягчённый лигнин быстро остывает и затвердевает, образуя прочный монолитный композитный слой. Фактически, волокна целлюлозы из двух разных кусков дерева оказываются "впаяны" в общую матрицу из застывшего лигнина. Процесс занимает от 5 до 15 секунд.

Сваривают не только вкручиванием, но и вибрацией.

Вот первая работа про метод и оценку прочности соединения.

Вот химический анализ. Самоконденсация лигнина — образует новые поперечные связи (Ar–Ar, Ar–CH2–Ar), создавая прочную сетчатую структуру. Тут тщательнее изучается трение и разные породы дерева. Тут про сравнение с горячим прессованием. Точный подсчёт прочности и модель расчёта. Больше про породы.

Так что можно быстро-быстро вкрутить гвоздь, и всё будет отлично! Он будет держаться прочнее правильно вкрученного самореза по дереву, примерно как вклеенный хорошим клеем шкант, прочнее шурупа и точно прочнее обычного гвоздя минимум на порядок. Но хрен вы его вытащите, образуется монолитный слой. То есть если вы так собрали шкаф, разобрать и перевезти уже не выйдет (точнее, разобрать и перевезти выйдет, а вот нормально собрать назад уже нет).

Вопрос для субботы, дня упоротых вопросов, задали @DGNLTD и Александр Клейменов.

--
Вступайте в ряды Фурье!
— Пациент, вынуть гвоздь из вашей головы стоит 10 тысяч рублей.
— Но у меня же ОМС!
— По ОМС можем только загнуть!

BY Ряды Фурье





Share with your friend now:
tgoop.com/Fourier_series/521

View MORE
Open in Telegram


Telegram News

Date: |

3How to create a Telegram channel? 6How to manage your Telegram channel? Telegram is a leading cloud-based instant messages platform. It became popular in recent years for its privacy, speed, voice and video quality, and other unmatched features over its main competitor Whatsapp. Healing through screaming therapy To view your bio, click the Menu icon and select “View channel info.”
from us


Telegram Ряды Фурье
FROM American